Integrasi Metode Pengalamatan Dinamis Treecast Dan Sinkronisasi Waktu Dengan Reference Broadcast Synchronization Pada Sensor Network

  Vol. 1, No. 8, Juni 2017, hlm. 678-687 http://j-ptiik.ub.ac.id

  

Integrasi Metode Pengalamatan Dinamis Treecast Dan Sinkronisasi Waktu

Dengan Reference Broadcast Synchronization Pada Sensor Network

_{1 2 3} Maulita Intan Kripsita , Sabriansyah Rizqika Akbar , Mochammad Hannats Hanafi Ichsan

  Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya ₁

  

Abstrak

  Teknologi saat ini semakin berkembang dengan pesat. Salah satunya Wireless Sensor Network (WSN) yang merupakan jaringan yang terhubung dengan perangkat seperti sink node, router dan sensor node. Namun perkembangannya menimbulkan permasalahan jika node sensor di WSN harus mengkonfigurasi manual. Setiap node di WSN memiliki frekuensi sama ketika berkomunikasi dan waktu lokal berbeda, memungkinkan node mengirim data pada waktu bersamaan yang mengakibatkan tabrakan data sehingga data tidak diterima dan tidak dapat disebarkan pada node lain. Untuk mengatasinya diterapkan metode

  

Treecast dan Reference Broadcast Synchronization (RBS) yang diintegrasikan. Treecast memberikan

  alamat ke sensor node secara dinamis dan menjaga komunikasi agar bisa dilakukan walaupun ada kegagalan. Sedangkan RBS mampu memberikan penyetaraan waktu pada setiap node. Dengan satu sebagai pengirim paket referensi, beacon memberikan perintah untuk melakukan sinkronisasi.

  beacon

  Selanjutnya receiver melakukan sinkronisasi dan bertukar waktu dengan receiver lainnya hingga mendapatkan perbedaan waktu dan dijadikan acuan sinkronisasi waktu. Hal ini membuat node mampu memberikan jaminan dalam hal pengiriman-penerimaan data serta tidak ada collision. Hasil yang didapatkan adalah pengalamatan dinamis Treecast mampu diimplementasikan secara nyata dan memberikan alamat serta waktu untuk mendapatkan alamat pada tiap node. Kemudian sinkronisasi waktu yang menggunakan RBS memakai 4 node receiver dan 5 paket referensi yang mampu mencapai ketelitian sinkronisasi waktu sampai satuan waktu millisecond.

  Kata Kunci : WSN, Treecast, pengalamatan dinamis, RBS, sinkronisasi waktu, tabrakan data.

  

Abstract

Technology is now growing rapidly. One of them is Wireless Sensor Network (WSN) which is a network

connected to devices such as sink node, router and sensor node. However, the development is a problem

if the node sensor in the Wireless Sensor Network to configure it manually. Each node in Wireless Sensor

Network have the same frequency when communicating and local time is different, allowing node to

send data at the same time that resulted in a collision data so that data is not received and can not be

propagated on other nodes. To solve this problem, then applied the method Treecast and Reference

Broadcast Synchronization (RBS) will be integrated. Treecast gives the address to the sensor node in a

dynamic and keep the communication in order to remain able to do even if there are failures. While

Reference Broadcast Synchronization is able to provide time equalization on each node. With a node

beacon as the sender of the reference, beacon to give the order to synchronise. Next the nodes receiver

synchronizes and share time with other receivers to get time difference and is used as time

synchronization reference. This makes the node is able to provide guarantee in terms of sending and

receiving data and no collision. The research results obtained are capable of dynamic addressing

Treecast implemented in practice and is able to provide an address and a time to get the address of each

sensor nodes in a sensor network network. Then for time synchronization using Reference Broadcast

Synchronization node receiver uses 4 and 5 reference package that can achieve accuracy time

synchronization to the unit millisecond time .

  Keywords : WSN, treecast, dynamic addresing, RBS, time syhcronization, data collisons.

  Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya

678

1. PENDAHULUAN

  Network Time Synchronization using Reference Broadcast

  menggunakan routing dinamis baik di jaringan dengan kabel atau tanpa kabel (nirkabel).

  multihop yang berada di dalam atau di antara wireless nodes . Kemudian untuk routing

  WSN (Wireless Sensor Network ) merupakan suatu jaringan wireless yang terdiri dari kumpulan node yang bersifat dynamic dan WSN itu sendiri dapat langsung melakukan komunikasi antara satu node ke node yang lainnya karena node memiliki kemampuan yaitu sebagai router. Wireless Sensor Network memiliki dua kategori dasar. Kategori dasar yang dimaksud adalah kategori satu dan kategori dua. Pada Wireless Sensor Network kategori satu memiliki sistem yang hampir semuanya berbasis topologi mesh dengan konektivitas radio

  2.1 Wireless Sensor Network

  2. DASAR TEORI

  Dengan adanya masalah yang ada penulis memiliki usulan dengan menggabungkan kedua sistem tersebut. Sistem yang digabungkan adalah metode Treecast untuk pengalamatan secara dinamis dan Sinkronisasi waktu dengan RBS atau Reference Broadcast Synchronization. Harapan bagi penulis kedua sistem tersebut dapat berhasil dilakukan guna memberikan jaminan dalam hal pengiriman-penerimaan data atau informasi.

  lainnya. Jadi selanjutnya didapatkan perbedaan antara waktu dan receiver yang dijadikan acuan untuk mensinkronisasikan waktu masing- masing.

  receiver saling bertukar waktu dengan receiver

  “. Dimana peneliti menggunakan metode Reference Broadcast Synchronization atau RBS pada Wireless Sensor Network. Dengan menggunakan satu node beacon, beacon merupakan node yang mengirimkan paket referensi. Beacon diberikan perintah untuk melakukan sinkronisasi. Lalu setelah itu para receiver melakukan sinkronisasi. Kemudian

  Wireless sensor network adalah jaringan wireless yang menggunakan sensor untuk

  memonitor fisik atau kondisi lingkungan seperti cuaca, suhu, gelombang elektromagnetik, tekanan, gerakan, getaran dan lain sebagainya (Setiyo budi, 2012). Untuk ukuran suatu node sensor pada WSN memiliki kisaran node sensor yang bisa mencapai besarnya dari sebuah kotak sepatu hingga seukuran debu. Aplikasi dan penggunaan dari WSN ada banyak dan bervariasi, tapi umumnya adalah untuk

  Sedangkan penelitian yang lainnya ini mengembangkan suatu metode untuk sinkronisasi waktu salah satunya adalah penelitian yang berjudul

  Peneliti ini menggunakan metode Treecast pada suatu jaringan Wireless Sensor Network. Penelitian yang membahas mengenai penerapan alokasi pengalamatan secara dinamis pada WSN sudah dilakukan oleh Santashill Pal Chaudhuri dkk. Menerapkan metode Treecast ini dalam pemberian alamat secara dinamis. Sistem ini bertujuan untuk memberikan alamat ke node sensor secara dinamis, selain itu menjaga komunikasi sensor agar tetap dilakukan meski ada kegagalan dalam salah satu node pada WSN ( Santashill Pal Chaudhuri dkk,2004).

  and Routing Architecture for Sensor Networks “.

  berjudul “ TreeCast : A Stateless Adddressing

  Treecast salah satunya ialah penelitian yang

  Dengan adanya masalah diatas banyak peneliti yang mengembangkan suatu metode untuk pengalamatan secara dinamis dengan

  Dengan perkembangan WSN tersebut, tentunya menimbulkan permasalahan itu sendiri jika node-node sensor yang ada pada WSN harus dikonfigurasikan secara manual. Tentunya mengurangi performa dan skalabilitas pada WSN itu sendiri dan menghabiskan sumber daya. Maka untuk mengatasi hal tersebut perlu menggunakan suatu metode yang bisa mengkonfigurasi node-node sensor tersebut secara dinamis tanpa harus ada campur tangan manusia. Selain itu dalam suatu pengiriman data jika terjadi pengiriman secara bersamaan tentunya terjadi tabrakan data yang membuat data tersebut tidak diterima. Tentunya hal ini mengakibatkan informasi tidak dapat disebarkan. Maka dari itu untuk menangani masalah tersebut harus memiliki metode dan aturan. Metode yang digunakan yaitu metode yang bisa memberikan waktu pada node saat pengiriman dan penerimaan data, agar tidak terjadi tabrakan sewaktu mengirimkan data secara bersamaan.

  perkembangannya WSN pada masa kini banyak diterapkan di bidang militer, pengawasan dan control dibidang industri, kesehatan, dan bidang lainnya. Sensor-sensor pada WSN memiliki sifat dinamis, karena obyek yang dimonitoring terkadang bukan hanya obyek statis melainkan obyek yang sifatnya bergerak.

  monitoring , tracking dan controlling. Dalam

  “ Fine-Grained Contoh dari Wireless Sensor Network kategori satu adalah sistem military theater. Sedangkan untuk Wireless Sensor Network kategori dua adalah sistem point-to-point dengan konektivitas radio singlehop atau menggunakan multipoint-

  to-point (topologi star). Routing yang digunakan

  transceiver pengirim seperti delay pada antrian

  2.6 Arduino IDE

  (Sumber : Chantrell, 2013)

Gambar 2.2 Modul nRF24L01

  ULP solution ,yang memungkinkan daya tahan baterai berbulan-bulan sampai bertahun-tahun.

  Modul nRF24L01 merupakan sebuah modul komunikasi jarak jauh yang memanfaatkan pita gelombang RF 2.4GHz ISM. Selain itu modul ini menggunakan antarmuka SPI untuk berkomunikasi. Tegangan kerja modul 5V DC. nRF24L01 juga memiliki true

  2.5 Modul NRF24L01

  (Sumber : Arduino, 2015)

Gambar 2.1 Arduino Nano tampak dari depan

  Mikrokontroller adalah sebuah chip yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroller yang digunakan pada penelitian ini adalah Arduino Nano. Arduino Nano merupakan board yang mikrokontrollernya Atmega 328, 14 digital I/O, 6 input analog, 16 MHz osilator Kristal, koneksi USB dan tombol reset. Arduino Nano menggunakan koneksi USB sebagai penghubung ke komputer tegangan yang didapatkan dari komputer. (Arduino, 2015)

  2.4 Mikrokontroller Arduino Nano

  pengirim, dan RBS menghilangkan sebagian keterlambatan yang terlibat dalam protokol sinkronisasi waktu. Algoritma RBS menggunakan jaringan single-hop yang sederhana (Darmawan, Aulia Arif, 2016).

  RBS ini merupakan node untuk mensinkronisasikan waktu dengan resolusi yang diperlukan misalnya aplikasi jaringan sensor nirkabel. RBS ini memungkinkan node yang menerima paket sinkronisasi menggunakan waktu paket ini sebagai titik acuan sinkronisasi waktu. Sebab waktu propagasi non- deterministik ini sebagian besar terlibat di dalam transmisi paket melewati saluran nirkabel yang terletak diantara pembangunan paket dan

  adalah routing statis di dalam komunikasi

  Synchronization .

  waktu lokal pada beberapa komputer yang berbeda. Hal itu disebabkan ada beberapa hal salah satunya yaitu perbedaan pada clock rate dari tiap-tiap hardwarenya. Karena faktor inilah banyak peneliti mengusulkan metode untuk mensinkronisasikan waktu tersebut dari node pada Wireless Sensor Network. Metode yang diusulkan yaitu metode Reference Broadcast

  Synchronization ini muncul dikarenakan adanya

  Sinkronisasi waktu yang bisa disebut Time

  2.3 Reference Broadcast Synchronization

  yang memberikan alamat pada node-node sensor dengan bentuk topologi jaringan yang layaknya sebuah pohon atau tree. Bentuk tree ini mulai dibentuk dari sink node dari sebuah jaringan WSN. Ketika sink node menjadi root dari struktur tree yang selanjutnya dibentuk. Yang kemudian node-node sensor terhubung secara langsung dengan sink node memilih sebuah n-bit alamat yang digunakan oleh dirinya sendiri (Fathoni, Fadhil Arief, 2015).

  network . Metode treecast pada pengalamatan di node sensor secara dinamis ini memiliki tujuan

  dan arsitektur routing stateless untuk sensor

  2.2 Treecast Treccast merupakan pengalamatan global

  kategori dua ini adalah sistem kontrol perumahan (Kazem Sohraby, 2007).

  wireless nodes . Sistem yang menggunakan

  Arduino IDE merupakan sebuah software yang dibuat khusus untuk perangkat Arduino itu sendiri. Fungsi dari arduino IDE itu sendiri yaitu untuk menulis program, compile program dan upload program ke memory mikrokontroller. Terdapat serial monitor yang berfungsi sebagai monitoring output serta jalannya suatu program pada perangkat arduino. Berikut tampilan dari Arduino IDE 1.0.6 pada Gambar 2.5. (Arduino, 2015):

Gambar 2.3 Tampilan Arduino IDE 1.0.6

  (Sumber : Arduino, 2015)

  ilustrasi komunikasi sistem RBS

  node receiver lainnya. Berikut ini adalah

  untuk mengetahui waktu yang diterima paket referensi oleh node receiver lainnya, serta dapat mengetahui selisih waktu dan phase offset oleh

  receiver satu ke receiver lainnya. Maksudnya

  mencatat waktu datangnya pakat yang sesuai dengan waktu lokal tiap-tiap node receiver kondisi ini disebut kondisi waktu observasi saat itu waktu observasi sedang bertukar waktu dari

  node receiver menerima paket referensi yang

  dan waktu lokal yang dimiliki node receiver satu dengan yang lainnya berbeda. Lalu node beacon memberi perintah untuk melakukan sinkronisasi dengan mengirim paket referensi, sementara

  node receiver mempunyai waktu lokal sendiri

  Jika sistem Treecast telah selesai menjalankan prosesnya maka maka tahap selanjutnya adalah melakukan sinkronisasi waktu ada satu node beacon dan ada 4 node sebagai receiver. Node beacon berperan sebagai pemberi perintah untuk melakukan sinkronisasi waktu. Awal bekerjanya sistem ini ialah setiap

Gambar 3.2 Ilustrasi Komunikasi Sistem Treecast

  alamat dari sink node ke sensor node bahkan sebaliknya dari sensor node ke sink node pada Gambar 3.2

  treecast saat pengiriman alamat dan penerimaan

  yang didapat setelah memiiki alamat yang telah disetujui. Berikut ilustrasi komunikasi sistem

  node yang belum memiliki alamat serta waktu

  tua) jika memiliki alamat jaringan yang sudah dikonfigurasi. Lalu parent mengirimkan pesan secara menyeluruh atau broadcast kepada node-

2.7 Library Mirf

  NRF24L01. Dan library Mirf menyediakan beberapa fungsi controlling umum NRF yang dapat langsung dipakai meliputi konfigurasi dan operasional, yang dapat bekerja yang pada ATMEGA168 dan ATMEGA328 (Arduino, 2013).

  Pada penelitian ini menggunakan library

  Mirf , karena library mirf merupakan modul yang

  digunakan sebagai kebutuhan suatu pemrograman NRF24L01 pada Arduino dan

  library mirf dapat mengakses radio frekuensi

3. PERANCANGAN DAN

  IMPLEMENTASI

  parent yang merupakan titik pusat pada sensor network . Sebuah node dikatakan parent (orang

  Perancangan sistem ini menjelaskan perangkat yang digunakan serta spesifikasinya dan alur komunikasi sistem hingga sistem dapat berjalan. Dalam perangkat keras tentunya menggunakan beberapa komponen agar perangkat WSN dapat menjalankan sistem ini. Berikut ini diagram blok sensor node: _{Modul Transceiver NRF24L01 Mikrokontroll er Arduino Nano Sistem Monitoring / Personal Computer}

Gambar 3.1 Diagram Blok Perangkat Pada Sensor Node

  Pada Gambar 3.1 terdapat modul

  transceiver NRF24L01 merupakan perangkat

  komunikasi nirkabel fungsinya sebagai komunikasi pada tiap-tiap node dalam sistem ini. Selanjutnya ada mikrokontroller Arduino Nano yang fungsinya memberi perintah serta pengolahan data hasil komunikasi. Terakhir ada sistem monitoring atau personal computer fungsinya untuk menampilkan hasil dari pengolahan data agar memudahkan untuk memantau data.

  3.1.1 Perancangan Alur Sistem

  Sistem berawal dari sink node atau

3.1. Perancangan Sistem

Gambar 3.3 Ilustrasi Komunikasi Sistem RBSGambar 3.4 Skematik rangkaian Arduino Nano dan nRF24L01

  3.3 Perancangan Algoritma

3.2. Perancangan Perangkat Keras

Tabel 3.1 Konfigurasi Pin Arduino Nano dan NRF2L01

  13 Selanjutnya Arduino Nano disambungkan dengan PC menggunakan kabel USB untuk

  alamat sink node kepada sensor node

  parent , maka alamat tersebut digunakan oleh child . Berikut diagram alir dari pemberian

  dari parent dengan alamat yang disetujui dari

  node ). Setelah itu, child menggabungkan alamat

  Jika alamat sudah digunakan maka parent mengirim pesan berupa complaint. Apabila alamat belum digunakan maka parent mengirim pesan berupa approve kepada child (sensor

  generate akan dikirimkan ke parent untuk diperiksa apakah alamat digunakan apa tidak.

  memiliki alamat jaringan yang sudah dikonfigurasi. Kemudian parent mengirim pesan secara broadcast (menyeluruh) kepada sensor- sensor node yang belum mempunyai alamat. Lalu parent mengirim pesan yang berisi alamat beserta alamat panjang yang digunakan. Child menerima pesan dari parent, lalu membaca alamat yang digunakan oleh parent dan panjang alamat. Selanjutnya child men-generate sebuah alamat secara acak dengan panjang yang sama dengan alamat dari parent. Hasil dari alamat

  3.3.1 Perancangan Algoritma Sink Node Sink node bisa menjadi parent jika

  beacon ) dan sensor node (node receiver). Pada

  tiap-tiap node mempunyai komponen yang sama yaitu berupa mikrokontroller Arduino Nano , modul NRF24L01, dan Personal Computer (PC). Dan PC fungsinya sebagai penghubung mikrokontroller dengan NRF24L01, selain itu PC juga sebagai aplikasi monitoring yang menggunakan serial monitor dari Arduino. Berikut Tabel 3.1 yang menjelaskan konfigurasi modul NRF24L01 dan mikrokontroller Arduino Nano yang terhubung melalui pin terdapat pada kedua perangkat tersebut.

  komunikasi data sebagai monitoring. Hubungan perangkat keras ditunjukkan pada Gambar 3.4

  upload program, sumber daya tegangan serta

  7 SCK

  No. Pin NRF24L01 Pin Arduino Nano

  12

  Pada perancangan perangkat keras ini menjelaskan perangkat apa saja yang digunakan pada sistem. Perangkatnya yaitu sink node (node

  11

  5 MOSI

  8

  4 CE

  7

  3 CSN

  2

  2 Vcc / 3.3V

  1

  1 GND

  6 MISO

Gambar 3.6 Diagram Alir Algoritma SensorGambar 3.5 Diagram Alir Pemberian Alamat

  Node Sink Node kepada Sensor Node

  3.3.3 Perancangan Algoritma Duplicate

3.3.2 Perancangan Algoritma Sensor Node

  Address Detection

  Setelah pemberian alamat, tahap

  Duplicate Address Detection berfungsi

  selanjutnya yaitu pemberian alamat kepada node sebagai mendeteksi penggunaan alamat yang baru. Awalnya child mengirim paket solicit sama pada sensor node, guna sebagai menjamin kepada parent, lalu parent menerima paket jalannya komunikasi agar sampai pada sensor tersebut. Diagram alir algoritma sensor node

  node (child) yang dituju. Berikut diagram alir ditunjukkan pada Gambar 3.6.

  pengecekan alamat pada sensor node (child) Pada diagram alir Gambar 3.6, setelah parent menerima paket kemudian parent mengirim panjang alamat parent kepada child sehingga mennghasilkan generate alamat, kemudian menerima alamat parent dan mengirimkan alamat child. Parent menerima alamat child, lalu parent memeriksa alamat child tersebut. Apakah alamat tersebut sudah digunakan atau belum, jika sudah digunakan maka paket mengirimkan complaint dan kembali ke generate alamat, apabila alamat belum digunakan maka paket mengirimkan approve kepada child. Selanjutnya RBS aktif dan RBS memberi signal bahwa signal sudah diterima, kemudian memeriksa waktu pengiriman paket jika iya maka hanya mengirimkan waktu observasi ke sesame node, apabila tidak maka menerima waktu observasi dan menghitung perbandingan waktu yang akhirnya menerima hasil sinkronisasi.

Gambar 3.7 Diagram Alir Pemeriksaan Alamat pada Sensor Node Sistem Duplicate address detection ini bekerja, ketika sebuah sensor node (node child) sudah melakukan generate alamat berdasarkan panjang alamat, child mengirim alamat tersebut kepada

  parent agar diperiksa apakah alamat tersebut

  digunakan atau tidak. Berikut diagaram alir pengecekan alamat pada sink node (parent)

Gambar 3.9 Diagram Alir SolicitationGambar 3.8 Diagram Alir Pemeriksaan Alamat

  3.3.4 Perancangan Algoritma Reference pada Sink Node Broadcast Synchronization

  RBS (Reference Broadcast Kemudian parent memeriksa alamat yang

  Synchronization ) awal bekerjanya setelah sensor

  telah diajukan child, parent selanjutnya melihat

  node (receiver) menerima paket referensi, lalu

  alamat tersebut pada list. Jika alamat tersebut sensor node (receiver) menyimpan waktu yang sudah digunakan, parent mengirimkan paket diterima paket, dan dijadikan waktu observasi. berupa complaint bahwa alamat yang diajukan

  Selanjutnya mengirim paket waktu observasi sudah digunakan oleh node lain. Tetapi, apabila pada tiap sensor node (receiver). Berikut alamat yang diajukan child tidak ada yang diagram alir sinkronisasi RBS menggunakan, parent mengirimkan paket berupa approve sebagai pemberitahuan bahwa alamat yang diajukan child kepada parent telah disetujui, selanjutnya RBS mulai aktif. Lalu

  child bisa menggunakan alamat tersebut dan pengiriman data tersebut telah terjadwal.

3.3.4 Perancangan Algoritma Solicitation

  Penjelasan tentang solicitation yang ada di sensor node (child). Ketika proses sedang berjalan kemudian apabila pada waktu pengecekan parent dan parent tidak menjawab, itu terjadi karena parent mengalami masalah seperti kerusakan atau mati. Selanjutnya child mengirim paket SOLICIT pada tiap-tiap node lainnya, lalu node-node yang ada disekitarnya memberi balasan paket tersebut dengan mengirim alamat beserta panjang alamat yang digunakan. Berikut ini diagram alir solicitation

Gambar 3.10 Diagram Alir Sinkronisasi RBSTabel 4.2 Hasil Pengujian Alamat kepada Sensor 4. PENGUJIAN

  Node Baru

4.1 Pengujian Pemberian Alamat pada No. Sensor Node

  Alamat yang Waktu menjadi Percoba didapat (Binary) parent (ms)

4.1.1 Hasil Pengujian an

  1 1111 3032

  Hasilnya berupa pemberian alamat kepada

  2 1101 1018

  sensor node dari sink node, dimana alamat

  3 1100 1018

  tersebut sudah didapatkan oleh sensor node serta

  4 1111 1018

  waktu untuk mendapatkan alamat tersebut. Hasil

  5 1110 1077

  pengujian pemberian alamat pada sensor node

  6 1100 1041

  dengan menggunakan 2 node dan mendapatkan

  7 1111 1018

  alamat 1110 yang didapat dari alamat sink node

  8 1101 1077

  dan alamat hasil generate dengan waktu 1019

  9 1100 1054 milisecond . Berikut penjelasan dari hasil

  10 1100 1054

  pengujian pemberian alamat tersebut ini dapat

  Rata - rata 1240.7

  dilihat pada Tabel 4.1

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Pemberian Alamat

  4.3 Pengujian Pengiriman Paket Referensi pada Sensor Node

  4.3.1 Hasil Pengujian No. Alamat yang Waktu menjadi Percoba didapat (Binary) parent (ms) Node ke an Banyaknya Pengujian

  1 1110 1019 Reference

  I II

  III

  IV 2 1100 1020 1 1/1 1/2 1/3 1/4 3 1100 1018 2 2/1 2/2 2/3 2/4 4 1100 1030 Pengujian 3 3/1 3/2 3/3 3/4 5 1101 1018

  1 4 4/1 4/2 4/3 4/4 6 1110 1018 5 5/1 5/2 5/3 5/4 7 1101 1018 1 1/1 1/2 1/3 1/4 8 1110 1018 2 2/1 2/2 2/3 2/4 9 1101 1018 Pengujian 3 3/1 3/2 3/3 3/4

  10 1111 1030

  1 4 4/1 4/2 4/3 4/4 Rata - rata 1020.7

  5 5/1 5/2 5/3 5/4 1 1/1 1/2 1/3 1/4 2 2/1 2/2 2/3 2/4 Pengujian 3 3/1 3/2 3/3 3/4

4.2 Pengujian Pemberian Alamat pada Node

  1 4 4/1 4/2 4/3 4/4 Baru

  5 5/1 5/2 5/3 5/4

4.2.1 Hasil Pengujian

  Hasil dari keseluruhan dalam pengujian Hasilnya berupa pemberian alamat dilakukan 5 kali dan paket referensi yang telah kepada sensor node baru dari sink node, dimana ditentukan sebelumnya berjumlah 5 paket alamat tersebut sudah didapatkan oleh sensor referensi. Terdapat data yang tercatat setiap

  node baru serta waktu untuk mendapatkan

  kolom node dengan format data yang dikirim alamat tersebut. Dengan menggunakan 4 node maupun data yang diterima misalnya data 5/1, hasil dari pengujian pemberian alamat kepada 5/2, 5/3, dan 5/4 artinya jumlah paket yang sensor node yang baru bergabung dalam sensor diterima berjumlah 5 dari paket yang dikirim dan

  network , lalu sensor node baru juga memilki

  dengan menggunakan 4 node, maka pada setiap alamat 1100 dengan waktu 1018 milisecond. node tersebut menerima paket referensi sejumlah

  Berikut hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5 paket. Berikut Tabel 4.3 pengiriman paket

  4.2 referensi

Tabel 4.3 Hasil Percobaan Pengiriman Paket Tabel 4.5 Hasil Pengujian Sinkronisasi Waktu Referensi

  Paket Referensi 1 1/1 1/2 1/3 1/4 Pengujian n

  5 2 2/1 2/2 2/3 2/4 ujia

  4 3 3/1 3/2 3/3 3/4 Pengujian 1 1791

  ) eng 4 4/1 4/2 4/3 4/4 Pengujian 2 1298

  P nd

  5 5/1 5/2 5/3 5/4 Pengujian 3 310 o

  1 1/1 1/2 1/3 1/4 Pengujian 4 1383 sec n

  2 2/1 2/2 2/3 2/4 Pengujian 5 2193 ujia

  5 3 3/1 3/2 3/3 3/4 Pengujian 6 1752

  (micro eng 4 4/1 4/2 4/3 4/4 Pengujian 7 392 r P o

  5 5/1 5/2 5/3 5/4 Pengujian 8 1650 rr E

  Pengujian 9 1542 Pengujian 10 270

  4.4 Pengujian Waktu Observasi Rata - rata 1258.1

  4.4.1 Hasil Pengujian

  Berikut ini hasil dari keseluruhan Dalam pengujian sinkronisasi waktu pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.4 diperlukan perhitungan waktu sinkronisasi pada tertuliskan bahwa pengujian dilakukan dalam 10 tiap node receiver. Berikut ini adalah Tabel 4.6 kali pengujian dengan paket referensi yang telah perhitungan sinkronisasi waktu pada node ditentukan sebelumnya. Pengiriman paket

  receiver

  dilakukan secara broadcast, sehingga diharapkan

Tabel 4.6 Perhitungan Sinkronisasi Waktu pada

  paket mampu menerima secara bersamaan pada

  Node Receiver

  tiap node receiver sebagai penerima. Berikut ini terdapat Tabel 4.4 yang memberikan hasil Waktu Waktu

  No Reference Penerimaa Penerimaa

  pengiriman paket dan paket yang bertanda ‘ • ‘

  Packet n Data n Data

  maka bertanda pengiriman berhasil jika terdapat

  Node 1 Node 2

  tanda ‘ × ‘ maka pengiriman paket mengalami

  1 4035228 34240160 kegagalan. 2 4040412 34245428

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Waktu Observasi

  3 4050612 34255712 4 4060984 34266168 Peng

  1

  2

  3

  4 5 4071268 34276536 irim N

  Total waktu o.

  Pene 20258504 171284004

  2 3 4 1 3 4 1 2 4 1 2 3 rima ( ∑ )

  =1

  1

• • • • • • • • • • • • •

  Waktu Observasi

  2

• • • • • • • • • • • • •

  1 4051700 34256800 ( )

  3

• • • • • • • • • • • • •

  ∑ =1

  4

• • • • • • • • • • • • •

  5

• • • • • • • • • • • • • Berikut ini adalah Tabel 4.7 hasil rata-

  6

  rata pengujian sinkronisasi waktu

• • • • • • • • • • • • •

  7

• • • • • • • • • • • • •

Tabel 4.7 Rata-Rata Pengujian Sinkronisasi

  8

• • • • • • • • • • • • • Waktu

  9

• • • • • • • • • • • • •

  1 Paket Referensi

  4 Node • • • • • • • • • • • • 5 1258.1

  Rata - rata 251.62

  4.5 Pengujian Sinkronisasi Waktu

  4.5.1 Hasil Pengujian

  Dari hasil rata-rata yang diperoleh saat Berikut ini merupakan hasil dari pengujian peneliti menganalisa jika sinkronisasi waktu dengan 4 node dan 5 paket menggunakan

  4 node tidak menambah referensi. Hasil selisih waktu yang didapat dari terjadinya error waktu sinkronisasi. Hal ini sinkronisasi dengan menggunakan metode disebabkan karena ketika menggunakan 4 node

  Reference Broadcast Synchronization . Data

  dan menambahkan jumlah paket referensi lebih secara keseluruhan dirangkum pada Tabel 4.5 banyak maka tingkat error waktu sinkronisasi sangat kecil.

DAFTAR PUSTAKA

5. KESIMPULAN DAN SARAN

  Kazem Sohraby, D. M. T. Z., 2007. WIRELESS

  TIME SYNCHRONIZATION

  dan TIME

  DIVISION MULTIPLE ACCESS pada WIRELESS SENSOR NETWORK”.

  Fathoni, Fadhil Arief, 2015.

  “Implementasi Alokasi Pengalamatan Dinamis pada

  WIRELESS SENSOR NETWORK ”.

  New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. "Preliminray Product Spesification nRF24L01," Nordic Semiconductor, Tonstad, 2006.

  SENSOR NETWORKS: Technology, Protocols, and Applications. Hoboken,

  Darmawan, Aulia Arif, 2016.

  S. PalChaudhuri, S. Du, A. K. Saha and D. B.

  Johnson, "TreeCast A Stateless Addressing and Routing Architecture for Sensor Network," International

   Parallel and Distributed Processing Symposium, pp. 1-8, 2004.

  Sivrikaya, Fikret, and Bulent Yener. "Time synchronization in sensor networks: a survey." Network, IEEE 18.4 (2004): 45-50. Tersedia di : Wiyanto Eddy.

  “Analisis Teknik Pengalamatan pada WIRELESS SENSOR

  NETWORKS”, 2012.

  “Implementasi Metode REFERENCE BROADCAST

  5.1 Kesimpulan

  Berdasarkan perancangan, implementasi, pengujian, dan analisis yang telah dilakukan, maka penulis menyimpulkan:

  ini memakai 4 node receiver dan 5 paket referensi yang mampu mencapai ketelitian sinkronisasi waktu sampai satuan waktu millisecond. Sistem Treecast dan RBS menggunakan topologi star meskipun menggunakan topologi star dan menggunakan level 1, ternyata kedua sistem tersebut mampu menjalankan tugasnya masing-masing dengan baik.

  1. Sistem Treecast dan RBS menggunakan 2 komponen utama yaitu sink node dan sensor

  node yang terdapat pada sistem Treecast

  sedangkan pada sistem RBS terdapat node

  beacon dan node receiver. Masing-masing

  dari komponen tersebut terdiri dari Mikrokontroller Arduino Nano dan modul transceiver nRF24L01, cukup mampu untuk melakukan proses dengan baik dalam hal pengiriman serta penerimaan suatu data berupa alamat.

  2. Dari hasil pengalamatan dinamis Treecast, metode ini mampu diimplementasikan secara nyata dan mampu memberikan alamat serta waktu untuk mendapatkan alamat pada tiap sensor node dalam sebuah jaringan sensor network. Sinkronisasi waktu yang menggunakan Reference

  Broadcast Synchronization

  5.2 Saran

  nRF24L01+ 2.4GHz radios. [Online]

  Berikut ini beberapa saran yang diharapkan dalam pengembangan sistem ini antara lain:

  1. Disarankan untuk menggunakan Arduino yang spesifikasinya yang lebih tinggi.

  2. Untuk penelitian selanjutnya metode dapat dikembangkan dengan menggunkan metode TDMA.

  3. Penelitian selanjutnya diharapkan untuk pengguna node bisa lebih banyak.

  4. Dan penelitian selanjutnya diharapkan menggunakan paket referensi yang lebih banyak.

  Arduino, 2015. Arduino Nano. [Online] Tersedia di : <http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoa rdUno> [Diakses 27 Mei 2017]

  Arduino, 2015. Product Arduino. [online] Tersedia di: <http://www.arduino.cc/en/Main/Produ cts> [Diakses 27 Mei 2017]

  Chantrell, N., 2013. Experimenting with the

  Tersedia di: https://nathan.chantrell.net/20130810/e xperimenting-with-the-nrf24l01-2- 4ghz-radios/ [Diakses pada 26 Mei 2017].